JPH07109659A - 生分解性積層不織構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 生分解性熱可塑性合成長繊維からなる不織布
層と天然繊維同士が機械的に交絡してなる不織布層とが
積層され，かつ前記合成長繊維と天然繊維とが融着され
てなる点状融着区域を有する積層不織構造体であって，
前記点状融着区域において前記両不織布層の少なくとも
境界面に位置する天然繊維が前記合成長繊維の融解部に
埋設された状態で固定されることにより全体として一体
化されてなることを特徴とする生分解性積層不織構造
体。 【効果】 生分解性を有し，剥離強力が高く，柔軟性が
優れ，吸水性と疎水性を併せて有し，医療・衛生材料，
拭き取り布や包装材料あるいは家庭用又は業務用の生塵
捕集用袋等の一般生活関連材，あるいは農業用に代表さ
れる産業資材用の各素材として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，熱可塑性合成長繊維不
織布層と天然繊維不織布層とが積層されてなる積層不織
構造体であって，生分解性を有し，剥離強力が高く，柔
軟性が優れ，吸水性と疎水性を併せて有し，医療・衛生
材料，拭き取り布や包装材料あるいは家庭用又は業務用
の生塵捕集用袋等の一般生活関連材，あるいは農業用に
代表される産業資材用の各素材として好適な積層不織構
造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，医療・衛生材料や一般生活関
連材あるいは一部の産業資材用の素材としてポリエチレ
ンやポリプロピレン，ポリエステル，ポリアミド等の熱
可塑性合成重合体繊維からなる不織布が知られている。
これらの不織布は，通常の自然環境下では化学的に安定
な前記のような重合体から構成されるため自己分解性が
なく，したがって使い捨て用途では，焼却あるいは埋め
立てという方法で処理されているのが実情である。焼却
処理に関しては，多大の費用が必要とされ，しかも廃棄
プラスチツクによる公害を生じる等，自然・生活環境保
護の観点からして問題である。一方，埋め立てに関して
は，上述したように素材が通常の自然環境下では化学的
に安定であるため土中で長期間にわたって元の状態のま
ま保持されるという問題がある。これらの問題を解決す
べく，生分解性を有する素材からなる不織布を選択する
ことが考えられる。例えば，乾式法あるいは溶液浸漬法
により得られるビスコースレーヨン短繊維不織布，湿式
スパンボンド法により得られるキユプラレーヨン長繊維
不織布，コツトンや麻に代表されるセルロース系繊維か
らなる短繊維不織布，その他，キチン等の多糖類，カツ
トグツト（脹線）あるいはアテロコラーゲン等の蛋白
質，ポリペプチド（ポリアミノ酸），微生物が自然界で
作るポリ−３−ヒドロキシブチレート，ポリ−３−ヒド
ロキシバリレート，ポリ−３−ヒドロキシカプロレート
等の微生物ポリエステルといった天然物の化学繊維から
なる不織布，ポリグリコリドやポリラクチド等の合成脂
肪族ポリエステルの合成繊維からなる不織布が挙げられ
る。しかしながら，前者の各種レーヨン繊維，セルロー
ス系繊維あるいは前記天然物の化学繊維からなる不織布
は，生分解性は有するものの不織布自体の構成素材自体
の機械的強度が低くかつ親水性があるため，吸水・湿潤
時の機械的強度低下が著しい，また柔軟性が劣る，さら
に素材自体が非熱可塑性であるため熱接着性を有しない
等の種々の問題を有している。また，後者の合成脂肪族
ポリエステル繊維からなる不織布は，生分解性を有しか
つ機械的強度は向上するものの細繊度化が困難であるた
め，柔軟性の兼備を要求されるような用途分野に適用す
ることが困難であり，しかも重合体特性の点で湿式紡糸
法に頼らざるを得ないため，不織布を得るに際して段階
的な複数の工程を必要とし，また加工コストを低減しよ
うとすると大規模な装置を要するという問題を有してい
る。

【０００３】一方，積層不織構造体として，従来から，
熱可塑性合成繊維不織布層と天然繊維不織布層とが積層
されてなる積層不織構造体が知られている。例えば，特
公昭５４−２４５０６号公報には，熱可塑性合成繊維不
織布からなる通気性熱溶着層と天然繊維等からなる通気
性非熱溶着層とが積層され，非熱溶着層上に熱溶着性物
質が点在的に配置されかつ熱溶着性物質と熱溶着層との
溶融部が非熱溶着層の両面から浸透して前記非熱溶着層
を接着挟持した構造を有する積層不織構造体が提案され
ている。しかしながら，この積層不織構造体は，天然繊
維が積層されているため吸水性は優れるものの，熱可塑
性合成繊維不織布が生分解性を有する素材からなるもの
ではなく，使い捨て用途の場合に上述したような問題を
生じる。しかも，この積層不織構造体は，これを製造す
るに際して通気性熱溶着層と通気性非熱溶着層とを積層
する工程と，非熱溶着層上に含浸用熱溶着性シート層を
重合し，超音波融着処理により熱溶着性物質と熱溶着層
との溶融部が非熱溶着層の両面から浸透して前記非熱溶
着層を接着挟持した構造を発現する工程と，前記含浸用
熱溶着性シートをその溶融部を残して剥離する工程とを
必要とするなど製造技術の観点からすれば煩雑で，経済
性にも劣るものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，熱可塑性合
成長繊維不織布層と天然繊維不織布層とが積層されてな
る積層不織構造体であって，生分解性を有し，剥離強力
が高く，柔軟性が優れ，吸水性と疎水性を併せて有し，
医療・衛生材料，拭き取り布や包装材料あるいは家庭用
又は業務用の生塵捕集用袋等の一般生活関連材，あるい
は農業用に代表される産業資材用の各素材として好適な
積層不織構造体を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは，前記課題
を達成すべく鋭意検討の結果，本発明に到達した。すな
わち，本発明は，以下の構成をその要旨とするものであ
る。 （１）生分解性熱可塑性合成長繊維からなる不織布層と
天然繊維同士が機械的に交絡してなる不織布層とが積層
され，かつ前記合成長繊維と天然繊維とが融着されてな
る点状融着区域を有する積層不織構造体であって，前記
点状融着区域において前記両不織布層の少なくとも境界
面に位置する天然繊維が前記合成長繊維の融解部に埋設
された状態で固定されることにより全体として一体化さ
れてなることを特徴とする生分解性積層不織構造体。 （２）生分解性熱可塑性合成長繊維が，脂肪族グリコー
ルと脂肪族ジカルボン酸の縮重合体である生分解性熱可
塑性脂肪族ポリエステル系重合体からなる前記生分解性
積層不織構造体。 （３）生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体
が，ポリエチレンサクシネート又はポリブチレンサクシ
ネートである前記生分解性積層不織構造体。 （４）生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体
が，ポリエチレンサクシネートの０重量％を超えかつ３
５重量％以下と，ポリブチレンサクシネートの１００重
量％未満かつ６５重量％以上との共重合体である前記生
分解性積層不織構造体。

【０００６】次に，本発明を詳細に説明する。本発明に
おける生分解性熱可塑性合成長繊維不織布層は，脂肪族
グリコールと脂肪族ジカルボン酸の縮重合体である生分
解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体繊維からなる
メルトブローン不織布あるいはスパンボンド不織布であ
る。この生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体
とは，脂肪族グリコールと脂肪族ジカルボン酸の縮重合
体で，かつ融点が９０℃以上のものであり，例えばポリ
エチレンオキサレート，ポリエチレンサクシネート，ポ
リエチレンアジペート，ポリエチレンアゼレート，ポリ
ブチレンオキサレート，ポリブチレンサクシネート，ポ
リブチレンアジペート，ポリブチレンセバケート，ポリ
ヘキサメチレンセバケート，ポリネオペンチルオキサレ
ート又はこれらの共重合体が挙げられる。本発明では，
前記脂肪族ポリエステル系重合体として，ポリエチレン
サクシネート及び／又はポリブチレンサクシネートを採
用すると，本願発明がその対象とする用途分野において
好適な不織布特性を発現させることができるため，特に
好ましい。ポリエチレンサクシネートとポリブチレンサ
クシネートは，ポリエチレンサクシネート単体あるいは
ポリブチレンサクシネート単体であってもよく，またこ
れらの共重合体であってもよいが，共重合体の場合に
は，ポリエチレンサクシネートを０重量％を超えかつ３
５重量％以下とし，ポリブチレンサクシネートを１００
重量％未満かつ６５重量％以上とするのが，共重合体の
融点と数平均分子量の点で好ましい。すなわち，ポリエ
チレンサクシネートが３５重量％を超える（すなわち，
ポリブチレンサクシネートが６５重量％未満となる。）
と，融点が９０℃未満となるためこの重合体を用いて長
繊維不織布としたとき高温条件下での使用に困難とな
り，また数平均分子量が十分に向上しないためこの重合
体の繊維形成性が低く，溶融紡糸時の製糸性が向上しな
いためである。なお，本発明においては，上述したとこ
ろの生分解性熱可塑性重合体に，必要に応じて，例えば
艶消し剤，顔料，光安定剤，熱安定剤，酸化防止剤等の
各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲内で添加す
ることができる。

【０００７】本発明における生分解性熱可塑性合成長繊
維不織布層は，前記重合体長繊維からなるメルトブロー
ン不織布あるいはスパンボンド不織布であって，この長
繊維は，前記重合体単独からなるものの他に前記重合体
の中から選択された２種以上の相異なる重合体が各々溶
融紡糸性を損なわない範囲内でブレンドされたブレンド
物からなるものであってもよく，例えばポリエステル系
重合体とポリオレフイン系重合体とがブレンドされたも
のや，２種の相異なるポリアミド系重合体がブレンドさ
れたものが挙げられる。また，この長繊維の形態は，前
記重合体の中から選択された２種の相異なる重合体が芯
鞘型あるいは並列型に配されたものであってもよい。

【０００８】メルトブローン不織布に関してであるが，
まず前述した重合体を単独で，あるいは前記重合体の中
から選択された２種以上の相異なる重合体がブレンドさ
れたブレンド物を，あるいは前記重合体の中から選択さ
れた２種の相異なる重合体を芯鞘型あるいは並列型に配
するようにしていわゆるメルトブローン法で溶融紡出
し，すなわち紡糸口金に配設された孔径０．１〜１．０
ｍｍ程度の紡糸孔から吐出し，吐出された溶融重合体流
を溶融温度より２０〜５０℃高い温度で幅０．１〜０．
５ｍｍ程度のスリツト状ノズルから噴出される高圧気体
流により牽引・細化し，冷却した後，移動する捕集面上
に捕集・堆積させることによって，容易にメルトブロー
ン不織ウエブを得ることができる。メルトブローン法で
溶融紡出するに際しては，前記脂肪族ポリエステル系重
合体としてＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｌ）に準じて温度
２００℃で測定したメルトフローレート値が１００ｇ／
１０分以上１０００ｇ／１０分以下のものを採用するの
が好ましい。このメルトフローレート値が１００ｇ／１
０分未満であると重合体の粘度が高過ぎて細繊度の不織
布を得ることが困難となるため，一方，メルトフローレ
ート値が１０００ｇ／１０分を超えると重合体の粘度が
低過ぎて長繊維のすなわち不織布の機械的強度が低下し
たりあるいは溶融紡糸時の製糸性が低下するため，いず
れも好ましくない。また，紡糸温度は用いる重合体の溶
融特性に応じて適宜選択するが，通常は前記重合体の融
点より５０℃高くかつ３００℃までの温度とするのが好
ましく，紡糸温度が前記重合体の融点＋５０℃未満であ
ると溶融重合体を紡糸孔から吐出することが困難となっ
て溶融重合体流が途切れ易くなり，一方，紡糸温度が３
００℃を超えると重合体が熱分解を生じるため，いずれ
も好ましくない。また，吐出された溶融重合体流を牽引
・細化する高圧気体流は，その温度を重合体流の溶融温
度より２０〜５０℃高い温度とするのが好ましく，この
温度が重合体の溶融温度＋２０℃未満であると製糸性が
低下して長繊維の形成が困難となり，一方，この温度が
重合体の溶融温度＋５０℃を超えると重合体の熱分解に
より紡糸口金の吐出孔が経時的に汚れて操業性が低下
し，いずれも好ましくない。さらに，高圧気体流の流速
は，通常は８０〜３００ｍ／秒程度とし，その噴出方向
は，紡糸線方向に対して５〜５５度の角度をなす方向と
するのが好ましい。

【０００９】スパンボンド不織布に関してであるが，ま
ず前述した重合体を単独で，あるいは前記重合体の中か
ら選択された２種以上の相異なる重合体がブレンドされ
たブレンド物を，あるいは前記重合体の中から選択され
た２種の相異なる重合体を芯鞘型あるいは並列型に配す
るようにしていわゆるスパンボンド法で溶融紡出し，す
なわち紡糸口金から溶融紡出・冷却し，エアーサツカ等
の引き取り手段を用い引取り速度を例えば２５００〜６
０００ｍ／分として牽引・細化した後，開繊器を用いて
開繊し，移動する捕集面上に捕集・堆積させることによ
って，容易にスパンボンド不織ウエブを得ることができ
る。この場合，前述した重合体から選択された非相溶性
の２種以上の重合体を用いて複合紡出し，前述したと同
様にして不織ウエブを作成し，得られた不織ウエブに機
械的割繊処理を施して各重合体単独からなる割繊繊維と
する方法を採用すると，より容易に極細長繊維のスパン
ボンド不織ウエブを得ることができる。なお，この非相
溶性の２種以上の重合体としてはほぼ同等の融点を有す
るものであってもよいが，相互に融点を少なくとも２０
℃異にする重合体を選択することもできる。スパンボン
ド法で溶融紡出するに際しては，前記脂肪族ポリエステ
ル系重合体としてＡＳＴＭ−Ｄ−１２３８（Ｌ）に準じ
て温度２００℃で測定したメルトフローレート値が２０
ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下のものを採用する
のが好ましい。このメルトフローレート値が２０ｇ／１
０分未満であると重合体の粘度が高過ぎて得られる不織
布が硬い風合いのものとなるため，一方，メルトフロー
レート値が１００ｇ／１０分を超えると重合体の粘度が
低過ぎて溶融紡糸時の高速製糸性が低下するため，いず
れも好ましくない。また，その引取り速度を２５００〜
６０００ｍ／分とするのがよく，引取り速度が２５００
ｍ／分未満であると紡出繊維の分子配向度が十分に増大
しないため得られるウエブの機械的特性や寸法安定性が
向上せず，一方，引取り速度が６０００ｍ／分を超える
と溶融紡糸時の製糸性が低下し，いずれも好ましくな
い。

【００１０】スパンボンド不織布では，その機械的特性
と寸法安定性の向上を目的に，得られた不織ウエブに部
分的熱圧接処理を施すことが好ましい。ウエブに部分的
な熱圧接処理を施すに際しては，公知の方法を採用する
ことができる。例えば，加熱されたエンボスローラと表
面が平滑な金属ローラとを用いて長繊維間に点状融着区
域を形成する方法である。加熱されたエンボスローラを
用いてエンボスパターン部に存在する長繊維同士を部分
的に熱圧接させるに際しては，熱エンボスローラの個々
の圧接点面積を円形換算にて０．１〜１．０ｍｍ² ，圧
接面積率を２〜３０％好ましくは４〜２０％，かつ圧接
点密度を２〜８０点／ｃｍ² 好ましくは４〜６０点／ｃ
ｍ² とし，圧接面積率が２％未満あるいは圧接点密度が
２点／ｃｍ² 未満であると熱接着域が少な過ぎるため不
織布の機械的強度と形態保持性そして寸法安定性が低下
し，一方，圧接面積率が３０％を超えあるいは圧接点密
度が６０点／ｃｍ² を超えると不織布が剛直化して柔軟
性が損なわれるため，いずれも好ましくない。また，ロ
ーラ温度を，通常は用いる脂肪族ポリエステル系重合体
の融点より５〜４０℃程度低い温度とするのが好まし
く，この温度を適宜選択することにより長繊維間の接着
力が高くすなわち機械的強度が優れ，しかも柔軟性に富
む不織布を得ることができる。熱エンボスローラのエン
ボスパターンは，その圧接面積率が２〜３０％の範囲内
であれば特に限定されるものではなく，丸型，楕円型，
菱型，三角型，Ｔ字型，井型等，任意の形状でよい。な
お，この熱エンボスローラを用いる部分的熱圧接処理
は，連続工程あるいは別工程のいずれであってもよい。

【００１１】本発明における生分解性熱可塑性合成長繊
維不織布層は，前述したような製法により得られるもの
であり，メルトブローン不織布あるいは割繊スパンボン
ド不織布の場合にはその構成繊維の単繊維繊度を１．０
デニール以下好ましくは０．２デニール以下とし，一
方，通常のスパンボンド不織布の場合にはその構成繊維
の単繊維繊度を１．０デニール以上８．０デニール以下
好ましくは２．０デニール以上５．０デニール以下とす
るのがよい。メルトブローン不織布あるいは割繊スパン
ボンド不織布の場合，その単繊維繊度を１．０デニール
以下とすることによってバクテリアバリア性と柔軟性に
富む積層不織構造体を得ることができ，また，通常のス
パンボンド不織布の場合，その単繊維繊度を１．０デニ
ール以上８．０デニール以下とすることによって機械的
特性と寸法安定性に優れた積層不織構造体を得ることが
できる。

【００１２】本発明における生分解性熱可塑性合成長繊
維不織布層は，メルトブローン不織布又は割繊スパンボ
ンド不織布の場合にはその目付けが１０〜７０ｇ／ｍ²
のものであるのが好ましく，また，通常のスパンボンド
不織布の場合にもその目付けが１０〜７０ｇ／ｍ² のも
のであるのが好ましい。目付けが１０ｇ／ｍ² 未満であ
ると繊維同士の緻密な重なりの程度が低く，この不織布
に天然繊維不織布を積層・一体化して得られる積層不織
構造体の層間接着力が低下したりあるいは地合いが劣る
ため，好ましくない。一方，目付けが７０ｇ／ｍ² を超
えると厚みが大きくなり過ぎて，得られる積層不織構造
体を例えば柔軟性が要求されるような分野に適用するこ
とが困難となり，あるいは例えば医療・衛生材料や生活
関連材等の直接皮膚に接触する分野における素材として
使用したとき皮膚を刺激し，しかもこの不織布に天然繊
維不織布を積層した後，超音波融着装置を用い融着処理
を施して一体化するに際して加工速度を遅くしたりある
いは多大の超音波エネルギを供給するなどの必要が生じ
るため，好ましくない。

【００１３】次に，本発明における天然繊維同士が機械
的に交絡してなる不織布層に関してであるが，この不織
布層を構成する天然繊維とは，木綿繊維や麻繊維等のセ
ルロース系繊維の他に，ラミー等の動物繊維，絹短繊
維，天然パルプ，レーヨンに代表される各種再生短繊維
をも包含するものである。本発明では，この不織布層の
出発原料として，晒し加工の施されていないコーマ糸，
晒し加工された晒し綿，あるいは織物・編物から得られ
る各種反毛を用いることもできる。出発原料として反毛
を用いる場合，効果的に用い得る反毛機としては，ラツ
グマシン，ノツトブレーカ，ガーネツトマシン，廻切機
が挙げられる。用いる反毛機の種類と組み合わせは，反
毛される織物・編物等の布帛形状や構成する糸の太さあ
るいは撚りの強さにもよるが，同一の反毛機を複数台直
列に連結したり，２種以上の反毛機を組み合わせて使用
したりするとより効果的である。この反毛機による解繊
率（％）は３０〜９５％の範囲であるのが好ましい。こ
の解繊率が３０％未満であると，カードウエブ中に未解
繊繊維が存在するため不織布表面にザラツキが生じるの
みでなく，例えば高圧液体柱状流処理により天然繊維同
士を三次元的機械的交絡を施すに際して未解繊繊維部分
を高圧液体柱状流が十分貫通せず，一方，解繊率が９５
％を超えると，前記生分解性熱可塑性合成長繊維不織布
と積層・一体化して得られる積層不織構造体において，
十分な表面摩擦強度が得られず，いずれも好ましくな
い。なお，ここでいう解繊率（％）とは，下記式（１）
により求められるものである。 解繊率（％）＝（被反毛重量−糸状物重量）×１００／被反毛重量・・（１）

【００１４】本発明における天然繊維不織布層は，前記
天然繊維からなり，かつ繊維同士が機械的に交絡してな
るものである。すなわち，天然繊維同士が，高圧液体柱
状流処理あるいはニードルパンチング処理により機械的
に交絡したものであり，特に前者の場合，繊維同士が三
次元的に交絡して不織布の嵩高性が向上すると共に柔軟
性も向上するため，例えば前記生分解性熱可塑性合成長
繊維不織布と積層・一体化して得られる積層不織構造体
を衛生材用あるいは生活関連材用の素材として用いる上
で好ましい。この不織布層は，前記天然繊維素材の中か
ら選択された単一素材あるいは複数種の素材が混合され
てなるものを出発原料とし，カード機を用いて所定目付
けのカードウエブを作成し，次いで得られたウエブに高
圧液体柱状流処理あるいはニードルパンチング処理によ
り繊維間に機械的交絡を施すことにより容易に得ること
ができる。このカードウエブは，構成繊維の配列度合に
よって種々選択することができ，例えばカード機の進行
方向に配列したパラレルウエブ，パラレルウエブがクロ
スレイドされたウエブ，ランダムに配列したランダムウ
エブあるいは両者の中程度に配列したセミランダムウエ
ブ等が挙げられる。また，衣料用素材としての展開を図
りたい場合には，不織布強力の縦／横比が概ね１／１と
なるカードウエブを使用するのが好ましい。

【００１５】高圧液体柱状流処理の場合，例えば孔径が
０．０５〜１．５ｍｍ特に０．１〜０．４ｍｍの噴射孔
を孔間隔を０．０５〜５ｍｍで１列あるいは複数列に多
数配列した装置を用い，噴射圧力が５〜１５０ｋｇ／ｃ
ｍ² Ｇの高圧液体を前記噴射孔から噴射し，多孔性支持
部材上に載置したカードウエブに衝突させることにより
繊維間に三次元的交絡を付与する方法を採用する。噴射
孔の配列は，このカードウエブの進行方向と直交する方
向に列状に配列する。高圧液体としては，常温の水ある
いは温水を用いることができる。噴射孔とウエブとの間
の距離は，１〜１５ｃｍとするのがよい。この距離が１
ｃｍ未満であるとこの処理により得られる複合不織布の
地合いが乱れ，一方，この距離が１５ｃｍを超えると液
体流が積層物に衝突したときの衝撃力が低下して三次元
的な交絡が十分に施されず，いずれも好ましくない。こ
の高圧液体柱状流による処理は，少なくとも２段階に別
けて施とよい。すなわち，第１段階の処理として圧力が
５〜４０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの高圧液体流を噴出し前記ウエ
ブに衝突させ，ウエブの構成繊維同士を予備的に交絡さ
せる。この第１段階の処理において，液体流の圧力が５
ｋｇ／ｃｍ² Ｇ未満であるとウエブの構成繊維同士を予
備的に交絡させることができず，一方，液体流の圧力が
４０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを超えるとウエブに高圧液体流を噴
出し衝突させたときウエブの構成繊維が液体流の作用に
よって乱れ，ウエブに地合いの乱れや目付け斑が生じる
ため，いずれも好ましくない。引き続き，第２段階の処
理として圧力が５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの高圧液体
流を噴出し前記ウエブに衝突させ，ウエブの構成繊維同
士を三次元的に交絡させて全体として緻密に一体化させ
る。この第２段階の処理において，液体流の圧力が５０
ｋｇ／ｃｍ² Ｇ未満であると，上述したような繊維間の
三次元的交絡を十分に形成することができず，一方，液
体流の圧力が１５０ｋｇ／ｃｍ² Ｇを超えると，得られ
る不織布の嵩高性と柔軟性が向上せず，いずれも好まし
くない。なお，ウエブの目付けによっては，第２段階の
処理に引き続き第３段階の処理として，第２段階の処理
側と逆の側から第２段階の処理と同様の条件にて再度処
理を施すことにより，表裏共に緻密に繊維同士が交絡し
た不織布を得ることができる。高圧液体柱状流処理を施
すに際して用いる前記ウエブを担持する多孔性支持部材
としては，例えば２０〜１００メツシユの金網製あるい
は合成樹脂製等のメツシユスクリーンや有孔板など，高
圧液体流がウエブを貫通し得るものであれば特に限定さ
れない。また，多孔性支持部材のメツシユ構成は２０本
／２５ｍｍ〜２００本／２５ｍｍの範囲であるのが好ま
しく，２０本／２５ｍｍ未満であると，高圧液体柱状流
がウエブに衝突した際に繊維が柱状流と共にメツシユス
クリーンを通過して繊維の脱落が発生し，一方，２００
本／２５ｍｍを超えると，高圧液体柱状流がウエブとメ
ツシユスクリーンとを通過するに要するエネルギー量が
多大になって生産コストが上昇し，いずれも好ましくな
い。高圧液体流処理を施した後，処理後の前記ウエブか
ら過剰水分を除去する。この過剰水分を除去するに際し
ては，公知の方法を採用することができる。例えばマン
グルロール等の絞り装置を用いて過剰水分をある程度機
械的に除去し，引き続きサクシヨンバンド方式の熱風循
環式乾燥機等の乾燥装置を用いて残余の水分を除去して
不織布を得ることができる。

【００１６】本発明における天然繊維不織布層は，その
目付けが３０〜２００ｇ／ｍ² 好ましくは５０〜１５０
ｇ／ｍ² のものであるのがよい。目付けが３０ｇ／ｍ²
未満であると天然繊維の単位面積当たりの存在量が小さ
過ぎて本発明が目的とする吸水性が十分に具備されず，
一方，目付けが２００ｇ／ｍ² を超えると前記生分解性
熱可塑性合成長繊維不織布との積層後に超音波融着装置
を用いて点状融着区域を形成することにより一体化して
得られる積層不織構造体においてその剥離強力が十分に
向上せず，いずれも好ましくない。

【００１７】次に，本発明の積層不織構造体に関して説
明する。本発明の積層不織構造体は，前記生分解性熱可
塑性合成長繊維不織布層と天然繊維不織布層とが積層さ
れ，前記合成長繊維と天然繊維とが融着されてなる点状
融着区域を有し，かつ前記点状融着区域において前記両
不織布層の少なくとも境界面に位置する天然繊維が前記
合成長繊維の融解部に埋設された状態で固定されること
により全体として一体化されてなるものである。この点
状融着区域とは，周波数が１９．１５ＫＨｚの通常ホー
ンと呼称される超音波発振器と，円周上に点状又は帯状
に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる超音
波融着装置を用いて形成され，前記凸状突起部に該当す
る部分に当接する長繊維同士を融着させたものである。
さらに詳しくは，この点状融着区域は，不織構造体全表
面積に対して特定の領域と特定の配置とを有し，個々の
点状融着区域は必ずしも円形の形状である必要はない
が，不織構造体全表面積に対する全点状融着区域の面積
の比が２〜４０％，好ましくは４〜２５％，同区域密度
が７〜８０点／ｃｍ² ，好ましくは８〜５０点／ｃｍ²
であるものがよい。不織構造体全表面積に対する全点状
融着区域の面積の比が２％未満であると，前記生分解性
熱可塑性合成長繊維不織布と天然繊維不織布との積層後
に超音波融着装置を用いて点状融着区域を形成すること
により一体化して得られる積層不織構造体においてその
剥離強力が十分に向上せず，一方，前記面積の比が４０
％を超えると，得られる積層不織構造体の柔軟性と嵩高
性が低下するため，いずれも好ましくない。また，同区
域密度が７点／ｃｍ² 未満であると得られる積層不織構
造体の層間接着力すなわち剥離強力に斑が生じたり，あ
るいはメルトブローン不織布又は割繊スパンボンド不織
布の場合にバクテリアバリア性が低下し，一方，同区域
密度が８０点／ｃｍ² を超えると得られる積層不織構造
体の柔軟性と嵩高性が低下し，いずれも好ましくない。

【００１８】本発明において用い得る超音波融着装置と
は，公知の装置すなわち周波数が１９．１５ＫＨｚの通
常ホーンと呼称される超音波発振器と，円周上に点状又
は帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからな
る装置である。前記超音波発振器の下部に前記パターン
ロールが配設され，被処理物は超音波発振器とパターン
ロールとの間に通される。このパターンロールに配設さ
れる凸状突起部は１列あるいは複数列であってもよく，
また，その配設が複数列の場合には，並列あるいは千鳥
型のいずれの配列でもよい。融着処理に際しては，ホー
ンに空気圧を印加して加圧する。ホーンとパターンロー
ル間の線圧は，通常１〜１０ｋｇ／ｃｍとし，線圧が１
ｋｇ／ｃｍ未満であると，前記熱可塑性合成長繊維不織
布層と天然繊維不織布層との積層物に対する押し圧が不
足して融着が生じなく，一方，線圧が１０ｋｇ／ｃｍを
超えると，点状融着区域に対する押し圧が高過ぎて融着
区域に相当する前記生分解性熱可塑性合成長繊維不織布
層が熱分解したり，あるいは極端な場合には穿孔が生じ
たりして得られる積層不織構造体の層間接着力が低下
し，いずれも好ましくない。本発明の積層不織構造体
は，前記生分解性熱可塑性合成長繊維不織布と天然繊維
不織布との積層物に前述した超音波融着装置を用いて融
着処理を施すことにより，点状融着区域において，前記
両不織布層の少なくとも境界面に位置する天然繊維が前
記合成長繊維の融解部に埋設された状態で固定され全体
として一体化されたものである。図１は，本発明の積層
不織構造体における前記点状融着区域の断面を示す模式
図である。図において，１は点状融着区域において融解
した生分解性熱可塑性合成長繊維層，２は天然繊維で，
同図から明らかなように点状融着区域において両不織布
層の少なくとも境界面に位置する天然繊維２は，熱可塑
性合成長繊維が融解した融解部すなわち１に埋設された
状態で固定されており，両不織布層が点状融着区域にお
いて，このような接着構造を有するため，剥離強力の高
い積層不織構造体となる。

【００１９】

【作用】本発明の積層不織構造体は，片面が生分解性熱
可塑性合成長繊維からなる不織布層から構成されるため
疎水性を有し，他面が天然繊維同士が機械的に交絡して
なる不織布層から構成されるため吸水性を有し，しかも
両面の不織布共に生分解性を有する。また，前記熱可塑
性合成長繊維不織布がメルトブローン不織布又は割繊ス
パンボンド不織布であって，かつ天然繊維同士が三次元
的に交絡してなる場合，前記合成長繊維と相乗して優れ
た柔軟性が具備される。さらに，前記合成長繊維と天然
繊維とが融着されてなる点状融着区域において，前記両
不織布層の少なくとも境界面に位置する天然繊維が前記
合成長繊維の融解部に埋設された状態で固定された接着
構造を有するため，剥離強力の高い積層不織構造体とな
る。

【００２０】

【実施例】次に，実施例に基づき本発明を具体的に説明
するが，本発明は，これらの実施例によって何ら限定さ
れるものではない。実施例において，各特性値の測定を
次の方法により実施した。 メルトフローレート値（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ−Ｄ−
１２３８（Ｌ）に記載の方法に準じて測定した。なお，
生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体の場合，
測定温度を２００℃とした。 融点（℃）：パーキンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳ
Ｃ−２型を用い，試料重量を５ｍｇ，昇温速度を２０℃
／分として測定して得た融解吸熱曲線の最大極値を与え
る温度を融点（℃）とした。 目付け（ｇ／ｍ² ）：標準状態の試料から縦１０ｃｍ×
横１０ｃｍの試料片計１０点を作成し平衡水分に到らし
めた後，各試料片の重量（ｇ）を秤量し，得られた値の
平均値を単位面積（ｍ² ）当たりに換算し目付け（ｇ／
ｍ² ）とした。引張り強力（ｋｇ／５ｃｍ幅）及び引張
り伸度（％）：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６Ａに記載の方法に
準じて測定した。すなわち，試料長が１０ｃｍ，試料幅
が５ｃｍの試料片計１０点を作成し，各試料片毎に不織
布の経方向について，定速伸長型引張り試験機（東洋ボ
ールドウイン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）
を用いて引張り速度１０ｃｍ／分で伸長し，得られた切
断時荷重値（ｋｇ／５ｃｍ幅）の平均値を引張り強力
（ｋｇ／５ｃｍ幅），切断時伸長率（％）の平均値を引
張り伸度（％）とした。 層間剥離強力（ｇ／５ｃｍ幅）：試料長が１０ｃｍ，試
料幅が５ｃｍの試料片計１０点を作成し，各試料片毎に
不織布の経方向について，定速伸長型引張り試験機（東
洋ボールドウイン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１０
０）を用いて引張り速度１０ｃｍ／分で天然繊維不織布
層が合成長繊維不織布層から積層構造体の端部から計っ
て５ｃｍの位置まで強制的に剥離させ，得られた荷重値
（ｇ／５ｃｍ幅）の平均値を層間剥離強力（ｇ／５ｃｍ
幅）とした。 剛軟度（ｇ）：試料長が１０ｃｍ，試料幅が５ｃｍの試
料片計５点を作成し，各試料片毎に横方向に曲げて円筒
状物とし，各々その端部を接合したものを剛軟度測定試
料とした。次いで，各測定試料毎にその軸方向につい
て，定速伸長型引張り試験機（東洋ボールドウイン社製
テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて圧縮速度
５ｃｍ／分で圧縮し，得られた最大荷重値（ｇ）の平均
値を剛軟度（ｇ）とした。 吸水性（ｍｍ）：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に記載のバイレ
ツク法に準じて測定した。 生分解性の評価：試料片を土壌中に３カ月間埋設した後
に取り出し，試料片がその形態を保持しいる場合，ある
いはその形態を保持していても引張り強力が初期の５０
％以下に低下している場合，生分解性が良好であると評
価した。

【００２１】実施例１ 融点が１１０℃，温度２００℃で測定したメルトフロー
レート値が３０ｇ／１０分のポリエチレンサクシネート
１０重量％／ポリブチレンサクシネート９０重量％の共
重合体チツプを用い，前記共重合体の長繊維からなるス
パンボンド不織布を作成した。すなわち，前記共重合体
チツプをエクストルーダ型溶融押出し機を用いて溶融
し，これを孔径が０．３５ｍｍの円形断面紡糸孔を有す
る紡糸口金を通し紡糸温度を２１０℃かつ単孔吐出量を
０．７８ｇ／分として溶融紡出し，温度が２０℃の冷却
風を用いて冷却した後，エアーサツカを用い引取り速度
を３５００ｍ／分として牽引・細化した後，開繊器を用
いて開繊し，移動する捕集面上に捕集・堆積させてウエ
ブとし，得られたウエブに先端部面積が０．６ｍｍ²の
突起状彫刻模様部が圧接面積率１７％かつ密度２０点／
ｃｍ² で配設された熱エンボスローラと表面平滑な金属
ローラとを用い，処理温度を９５℃，かつ線圧を４０ｋ
ｇ／ｃｍとして加工速度１０ｍ／分で部分熱圧接処理を
施し，単繊維繊度が２．０デニールで，目付けが３０ｇ
／ｍ² のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボ
ンド不織布は，引張り強力が５．３ｋｇ／５ｃｍ幅，引
張り伸度が３７％，剛軟度が２７ｇ，吸水性が１２ｍｍ
のものであった。別途，平均単繊維繊度が１．５デニー
ルで，かつ平均繊維長が２５ｍｍの木綿晒し綿を用い，
木綿繊維同士が三次元的に交絡してなる不織布を作成し
た。すなわち，前記晒し綿を出発原料とし，ランダムカ
ード機により繊維配列がランダムなカードウエブを作成
し，次いで得られたウエブを移動速度２０ｍ／分で移動
する７０メツシユの金網上に載置して高圧液体流処理を
施した。高圧液体流処理は孔径０．１ｍｍの噴射孔が孔
間隔０．６ｍｍで一列に配設された高圧柱状水流処理装
置を用い，ウエブの上方５０ｍｍの位置から２段階に別
けて柱状水流を作用させた。第１段階の処理では圧力を
３０ｋｇ／ｃｍ² Ｇとし，第２段階の処理では圧力を７
０ｋｇ／ｃｍ² Ｇとした。なお，第２段階の処理は，ま
ずウエブの表側から４回施した後にウエブを反転し，裏
側から５回施した。次いで，得られた処理物からマング
ルロールを用いて過剰水分を除去した後，得られた処理
物に熱風乾燥機を用い温度１００℃の条件で乾燥処理を
施し，木綿繊維同士が緻密に三次元的交絡をした目付け
が３５ｇ／ｍ² の木綿繊維不織布を得た。得られた木綿
繊維不織布は，引張り強力が４．５ｋｇ／５ｃｍ幅，引
張り伸度が３５％，剛軟度が２８ｇ，吸水性が１３２ｍ
ｍのものであった。

【００２２】次いで，前記で得られたスパンボンド不織
布と木綿繊維不織布とを積層し，周波数が１９．１５Ｋ
Ｈｚの超音波発振器と円周上に点状に凸状突起部が面積
比（ロール全表面積に対する全凸状突起部の面積の比）
１１％かつ密度１８点／ｃｍ² で配設されたパターンロ
ールとからなる超音波融着装置を用い，加工速度を３０
ｍ／分，線圧を１．５ｋｇ／ｃｍ，超音波の振幅を１６
μｍとし超音波融着処理を施して積層不織構造体を得
た。得られた積層不織構造体の特性を表１に示す。

【００２３】実施例２ 融点が１１０℃，温度２００℃で測定したメルトフロー
レート値が１６０ｇ／１０分のポリブチレンサクシネー
トチツプを用い，前記重合体の極細長繊維からなるメル
トブローン不織布を作成した。すなわち，前記重合体チ
ツプをエクストルーダ型溶融押出し機を用いて溶融し，
これを孔径が０．１５ｍｍの紡糸孔を有する紡糸口金を
通し紡糸温度を２７０℃かつ単孔吐出量を８０ｇ／分と
して溶融吐出し，吐出された溶融重合体流を溶融温度よ
り３０℃高い温度の高圧空気流を速度１７０ｍ／秒で紡
糸線方向に対して２５度の角度をなす方向に噴出して牽
引・細化し，冷却した後，紡糸口金の下方３０ｃｍの位
置に配設されたサクシヨンドラム上に捕集・堆積させ，
平均単繊維繊度が０．１４デニールで，目付けが２０ｇ
／ｍ² のメルトブローン不織布を得た。得られたメルト
ブローン不織布は，引張り強力が１．０ｋｇ／５ｃｍ
幅，引張り伸度が４２％，剛軟度が１２ｇ，吸水性が７
ｍｍのものであった。次いで，前記で得られたメルトブ
ローン不織布と実施例１で作成した木綿繊維不織布とを
積層し，以降は実施例１と同様にして，積層不織構造体
を得た。得られた積層不織構造体の特性を表１に示す。

【００２４】比較例１ 融点が１５６℃，メルトフローレート値が５０ｇ／１０
分のポリプロピレンチツプを用い，前記重合体の長繊維
からなるスパンボンド不織布を作成した。すなわち，前
記重合体チツプをエクストルーダ型溶融押出し機を用い
て溶融し，以降は紡糸温度を２３０℃とした以外は実施
例１と同様にして，単繊維繊度が２．０デニールで，目
付けが３０ｇ／ｍ² のスパンボンド不織布を得た。得ら
れたスパンボンド不織布は，引張り強力が８．３ｋｇ／
５ｃｍ幅，引張り伸度が３８％，剛軟度が３８ｇ，吸水
性が１０ｍｍのものであった。次いで，前記で得られた
スパンボンド不織布と実施例１で作成した木綿繊維不織
布とを積層し，以降は実施例１と同様にして，積層不織
構造体を得た。得られた積層不織構造体の特性を表１に
示す。

【００２５】比較例２ 実施例１で作成したスパンボンド不織布と実施例１で作
成した木綿繊維不織布とを積層し，超音波融着処理に代
わり圧接面積率が１２％の熱エンボスローラと表面平滑
な金属ローラとを用い，処理温度を１０２℃，かつ線圧
を８０ｋｇ／ｃｍとして加工速度１５ｍ／分で部分熱圧
接処理を施した以外は実施例１と同様にして，積層不織
構造体を得た。得られた積層不織構造体の特性を表１に
示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例１及び２で得られた積層不織構造体
は，表１から明らかなように実用上十分な引張り強伸度
を有すると共に剥離強力が高く，柔軟性が優れ，生分解
性を具備するものであった。特に実施例２積層不織構造
体は，メルトブローン不織布を用いたものであり，良好
なバクテリアバリア性を併せ具備するものであった。こ
れに対し，比較例１で得られた積層不織構造体は，生分
解性繊維を含有しておらず前記評価試験の結果，生分解
性が劣ると評価された。比較例２で得られた積層不織構
造体は，熱エンボスローラを用いた部分熱圧接処理が施
されたものであるため，剥離強力が極めて低いものであ
った。

【００２８】

【発明の効果】本発明の生分解性積層不織構造体は，前
記特定の生分解性熱可塑性合成長繊維不織布層と天然繊
維同士が機械的に交絡してなる不織布層とが積層され，
前記合成長繊維と天然繊維とが融着されてなる点状融着
区域とを有し，前記点状融着区域において前記両不織布
層の少なくとも境界面に位置する天然繊維が前記合成長
繊維の融解部に埋設された状態で固定されることにより
全体として一体化されてなるものであって，生分解性を
有し，剥離強力が高く，柔軟性が優れ，吸水性と疎水性
を併せて有し，医療・衛生材料，拭き取り布や包装材料
あるいは家庭用又は業務用の生塵捕集用袋等の一般生活
関連材，あるいは農業用に代表される産業資材用の各素
材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生分解性積層不織構造体における前記
点状融着区域の断面を示す模式図である。

【符号の説明】

１：融解した生分解性熱可塑性合成長繊維層 ２：天然繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 3/14 Ｚ 7199−3Ｂ 5/02 Ｚ 7199−3Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生分解性熱可塑性合成長繊維からなる不
   織布層と天然繊維同士が機械的に交絡してなる不織布層
   とが積層され，かつ前記合成長繊維と天然繊維とが融着
   されてなる点状融着区域を有する積層不織構造体であっ
   て，前記点状融着区域において前記両不織布層の少なく
   とも境界面に位置する天然繊維が前記合成長繊維の融解
   部に埋設された状態で固定されることにより全体として
   一体化されてなることを特徴とする生分解性積層不織構
   造体。
2. 【請求項２】 生分解性熱可塑性合成長繊維が，脂肪族
   グリコールと脂肪族ジカルボン酸の縮重合体である生分
   解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系重合体からなる請求
   項１記載の生分解性積層不織構造体。
3. 【請求項３】 生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系
   重合体が，ポリエチレンサクシネート又はポリブチレン
   サクシネートである請求項２記載の生分解性積層不織構
   造体。
4. 【請求項４】 生分解性熱可塑性脂肪族ポリエステル系
   重合体が，ポリエチレンサクシネートの０重量％を超え
   かつ３５重量％以下と，ポリブチレンサクシネートの１
   ００重量％未満かつ６５重量％以上との共重合体である
   請求項２記載の生分解性積層不織構造体。